鐵路信號(hào)設(shè)備集中診斷及智能分析系統(tǒng)的功能測(cè)試

鐵路信號(hào)設(shè)備集中診斷及智能分析系統(tǒng)的功能測(cè)試

摘要：隨著現(xiàn)如今高速鐵路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)總里程的進(jìn)一步延長(zhǎng)以及技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，我國(guó)也有了越來也完善的信號(hào)系統(tǒng)及其控制技術(shù)，有關(guān)設(shè)備信號(hào)的日常維護(hù)工作也在朝狀態(tài)檢修方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變，其中監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用得到了各級(jí)管理人員和技術(shù)人員的一致認(rèn)可，因此在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，如何開發(fā)智能化信號(hào)檢測(cè)控制設(shè)備，成為了研發(fā)部門應(yīng)當(dāng)著重解決的一個(gè)問題。為此，本文將著重分析鐵路信號(hào)裝置在集中診斷和智能分析系統(tǒng)的功能需求，并提出相應(yīng)的功能檢測(cè)與測(cè)試手段。Keys：鐵路信號(hào)設(shè)備；集中診斷；智能分析系統(tǒng)；實(shí)時(shí)測(cè)試引言智能化和集成化屬于鐵路信號(hào)這一系統(tǒng)未來的主要發(fā)展趨勢(shì)，伴隨著不同類型電子裝置于測(cè)控裝置的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)共享和維護(hù)難度較大的問題也隨之呈現(xiàn)出來。因此，設(shè)計(jì)完善的鐵路信號(hào)設(shè)備集中診斷和智能分析系統(tǒng)，以大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)方法開展的智能分析和故障診斷，能夠?yàn)殍F路檢修工作提供有價(jià)值的參考意見。鐵路信號(hào)設(shè)備集中診斷和智能化分析系統(tǒng)的功能需求1.1設(shè)備集中診斷功能

該功能最主要的一個(gè)作用就是在完成對(duì)前端信號(hào)與設(shè)備工作狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與采集的基礎(chǔ)上，對(duì)比相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而順利開展故障診斷。具體包括以下幾點(diǎn)診斷功能分類：第一，數(shù)據(jù)采集。鐵路軌道系統(tǒng)電路主要的采集對(duì)象包括發(fā)送器向系統(tǒng)發(fā)送側(cè)電壓、衰耗器收發(fā)側(cè)電壓和接收器側(cè)電壓等等。而是趨勢(shì)預(yù)測(cè)。通過折線圖可以擬合檢測(cè)電壓曲線，從而獲取想要的直線方程[1]。在延伸了擬合曲線之后，便可以判斷未來特定時(shí)間之內(nèi)的電壓變化狀態(tài)，通常設(shè)定的最長(zhǎng)預(yù)測(cè)時(shí)間只有30min左右，只需要在這一范圍之內(nèi)擬合曲線內(nèi)部任意一個(gè)點(diǎn)上的電壓數(shù)值，如果低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，那么系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，提醒相關(guān)人員采取一定的應(yīng)急措施1.2關(guān)鍵數(shù)據(jù)對(duì)比和智能分析

集中診斷與智能化分析系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)對(duì)比屬于判斷故障類型的主要條件，應(yīng)當(dāng)合理的對(duì)比實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，就說明發(fā)生了異常情況，顯示異常信息期間還會(huì)發(fā)送警報(bào)。為有效減少不必要的數(shù)據(jù)處理工作，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中通常還會(huì)對(duì)比部分關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，主要有列車的位置信息以及軌道的區(qū)段信息[2]。除此之外，對(duì)比分析主要可以劃分為兩種不同情況，其一就是從鐵路車站開展對(duì)比分析；其二就是從中心負(fù)責(zé)開展對(duì)比分析。在第一中信息對(duì)比期間，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，那么就要將相關(guān)信息直接上傳至中心接口服務(wù)器內(nèi)部，而后再將其轉(zhuǎn)發(fā)至中心應(yīng)用這一服務(wù)器內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)深入處理異常信息當(dāng)中。在關(guān)鍵數(shù)據(jù)對(duì)比過程中，最主要的是地面信號(hào)系統(tǒng)之間的信息對(duì)比，一方面要對(duì)現(xiàn)有的信息系統(tǒng)進(jìn)行分析，針對(duì)區(qū)段信息傳輸涉及到的信號(hào)安全系統(tǒng)和列控中心系統(tǒng)，對(duì)于其他系統(tǒng)而言，可以對(duì)比不同系統(tǒng)續(xù)斷的信息，結(jié)合區(qū)短信息流向自動(dòng)分析錯(cuò)誤環(huán)節(jié)并給出維修意見。另外就是集中診斷和智能分析系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)分析信號(hào)顯示與傳輸過程的執(zhí)行結(jié)果，形成信號(hào)顯示的閉環(huán)控制對(duì)潛在的故障信息提前發(fā)出警報(bào)。1.3應(yīng)急指揮作業(yè)管理

應(yīng)急指揮作業(yè)管理這一模塊當(dāng)中的主要功能有報(bào)警預(yù)警以及設(shè)備管理等，同時(shí)還能夠借助于通信接口基于中轉(zhuǎn)站的扶持實(shí)現(xiàn)手持巡檢的遠(yuǎn)距離對(duì)接，從而為管理人員推進(jìn)應(yīng)急指揮作業(yè)工作提供更多有利條件[3]。首先，在站點(diǎn)監(jiān)控過程中，主要功能包括兩點(diǎn)；一是對(duì)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自主布局。在GIS地圖內(nèi)，管理人員能夠充分了解站點(diǎn)分布情況，根據(jù)管理需求自行完成站點(diǎn)添加工作，也可以直接將站點(diǎn)刪除；第二，就是開展站點(diǎn)報(bào)警管理?；诩性\斷與智能化分析這一前提，在明確了基本的信號(hào)設(shè)備故障問題之后，將該設(shè)備內(nèi)部的信息全方位展示到報(bào)警信息當(dāng)中，方便管理人員全面掌握故障問題。三是利用GIS地圖可以了解信號(hào)設(shè)備的分布情況，此功能也能夠支持查看設(shè)備名稱和上線時(shí)間等相關(guān)信息，另外在GIS地圖當(dāng)中，還可以幫助相關(guān)人員掌握備品的實(shí)際分布情況，如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)問題，就要對(duì)相關(guān)備件進(jìn)行直接更換。二是用手持PDA設(shè)備可以自動(dòng)完成對(duì)備件庫內(nèi)部情況進(jìn)行查找，主要針對(duì)是否存在符合更換標(biāo)準(zhǔn)的配件與配件數(shù)量，從而在處理故障過程中可以直接在該備品庫當(dāng)中抽取相應(yīng)的物品進(jìn)行直接更換。四是應(yīng)急指揮。通過手持設(shè)備GIS和GPS定位模塊，能夠在GIS地圖界面中呈現(xiàn)出維修人員的具體位置，方便指揮中心遠(yuǎn)程了解維修人員的分布狀態(tài)，而后借助于集中的調(diào)度，安排發(fā)生故障設(shè)備附近的維修管理任云及時(shí)對(duì)故障問題進(jìn)行處理。除此之外，這一系統(tǒng)也具備視頻通話和語音通話等功能，可以和指揮中心以及現(xiàn)場(chǎng)工作人員之間保持聯(lián)系，在實(shí)現(xiàn)及時(shí)溝通的前提下，提升信號(hào)裝置故障的整體處理效率。在現(xiàn)場(chǎng)維修工作人員完成對(duì)故障的合理化處理后，可以利用手持PDA設(shè)備完成作業(yè)提交，當(dāng)故障處理完成之后，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)保存此次故障信息，方便后續(xù)查看。鐵路信號(hào)設(shè)備集中診斷和智能化分析系統(tǒng)的功能測(cè)試2.1測(cè)試環(huán)境與測(cè)試方法

為了針對(duì)集中診斷與智能化分析系統(tǒng)在應(yīng)用過程中的成效進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)部分功能可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)試工作方案[4]。測(cè)試工作方案通常包括以下內(nèi)容：測(cè)試準(zhǔn)備期間確定智能化分析與集中診斷這一系統(tǒng)在鐵路車站軟件內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)，確保系統(tǒng)間接口設(shè)備可以維持一個(gè)正常的通信狀態(tài)，此后還應(yīng)當(dāng)針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部功能進(jìn)行對(duì)比分析，并完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。像動(dòng)態(tài)圖紙分析測(cè)試。一致性對(duì)比和工作狀態(tài)查看測(cè)試等等。2.2軌道和信號(hào)機(jī)工作狀態(tài)與動(dòng)態(tài)圖紙分析

常見測(cè)試內(nèi)容通常包括以下幾點(diǎn)：第一，就是充分掌握室外設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；第二，就是設(shè)置不同軌道的報(bào)警數(shù)值與電器特性，對(duì)綜合界面展開實(shí)時(shí)觀察。三是挑選不同軌道與不同狀態(tài)，了解室外裝置的動(dòng)態(tài)圖紙。整個(gè)流程的預(yù)測(cè)結(jié)果如下：第一，就是室外設(shè)備能夠正常運(yùn)行并顯示運(yùn)行狀態(tài)。不同顏色的設(shè)備指示燈表示不同的運(yùn)行狀態(tài)。其中綠色的指示燈表示運(yùn)行狀態(tài)正常、黃色的指示燈表示存在預(yù)警狀態(tài)、紅色的指示燈表示處于報(bào)警狀態(tài)；第二，就是查看綜合截面期間能夠?qū)Ρ炔⒄故拒壍赖哪M量以及占用量等多項(xiàng)系統(tǒng)。同時(shí)還可以在綜合報(bào)警信息欄當(dāng)中展示電氣特性超限報(bào)警。三是利用動(dòng)態(tài)電路圖方法，直觀展現(xiàn)出各個(gè)站臺(tái)和軌道的工作原理和實(shí)時(shí)的信息模擬。在軌道狀態(tài)由空閑變成占用后，其中的GJ節(jié)點(diǎn)也能夠自動(dòng)吸起，接收端的電壓也會(huì)明顯降低。在軌道狀態(tài)重新變成空閑之后，GJ節(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)斷開，接收端內(nèi)部電壓也能夠快速恢復(fù)。2.3報(bào)警查詢與統(tǒng)計(jì)

最常見的一種測(cè)試內(nèi)容如下：第一，就是在確定了報(bào)警類型后，在系統(tǒng)內(nèi)輸入相關(guān)的插敘條件，而后點(diǎn)擊查詢按鈕，再隨意選種一條報(bào)警信息，而后查看彈出的處理意見，跳轉(zhuǎn)回訪其中的一條報(bào)警信息，充分掌握?qǐng)?bào)警期間的不同數(shù)據(jù)參數(shù)；第二，就是在報(bào)警統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部輸入查詢條件，分析報(bào)警級(jí)別的統(tǒng)計(jì)圖，充分掌握與之相關(guān)的具體報(bào)警信息。預(yù)測(cè)結(jié)果：通常是結(jié)合輸入查詢的具體條件，展示對(duì)應(yīng)站點(diǎn)歷史上的報(bào)警信息。將具體的報(bào)警原因展示在處理意見框當(dāng)中[5]?？梢曰卦L任意報(bào)警信息的相關(guān)參數(shù)信息，從而可以保障這一參數(shù)能夠與不同接口系統(tǒng)當(dāng)中的歷史數(shù)據(jù)始終保持一致性；第二，就是能夠直接輸入查詢條件，展示對(duì)應(yīng)鐵路站點(diǎn)內(nèi)的報(bào)警信息統(tǒng)計(jì)信息，根據(jù)報(bào)警的類型、級(jí)別及其所述系統(tǒng)開展分別展示。在點(diǎn)擊報(bào)警信息級(jí)別的統(tǒng)計(jì)圖之后，根據(jù)報(bào)警類型對(duì)三級(jí)報(bào)警結(jié)果進(jìn)行展示。2.4開關(guān)量、模擬量與狀態(tài)量實(shí)時(shí)測(cè)試

測(cè)試的主要內(nèi)容：第一，就是將開關(guān)量的聯(lián)鎖系統(tǒng)與選擇站打開，便于方便查詢。二是打開模擬量選擇站，設(shè)備種類需要對(duì)電源屏進(jìn)行挑選，檢測(cè)項(xiàng)目需要合理選擇電壓，而后再點(diǎn)擊確定；第三，就是要將狀態(tài)量的選擇站打開，查詢主機(jī)硬件平臺(tái)，主要針對(duì)列控中心進(jìn)行查詢。預(yù)期結(jié)果：可以正常的顯示不同接口系統(tǒng)內(nèi)部軌道與信號(hào)機(jī)設(shè)備顯示呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)展示設(shè)備運(yùn)行狀。二是以表格的形式展現(xiàn)出的模擬量與設(shè)備量；第三，就是要根據(jù)表格形式，將列控中心內(nèi)部的硬件平臺(tái)數(shù)據(jù)展示出來。結(jié)束語：綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路建設(shè)項(xiàng)目也變得越來越完善，跨區(qū)域高速通道已經(jīng)基本建設(shè)完成，高速鐵路網(wǎng)絡(luò)也越來越完善，城際之間的鐵路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大與完善。鐵路信號(hào)系統(tǒng)當(dāng)中的功能越來越強(qiáng)大且完善，技術(shù)裝備水平與世界最先進(jìn)的水平旗鼓相當(dāng)。因此在新時(shí)代發(fā)展背景下，應(yīng)當(dāng)加大鐵路信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)力度，不斷探索和應(yīng)用相關(guān)高新技術(shù)，對(duì)故障診斷機(jī)制進(jìn)行完善，從而推動(dòng)鐵路運(yùn)輸事業(yè)良好發(fā)展。

Reference：[1]曹巍.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鐵路信號(hào)設(shè)備故障診斷方法研究[J].自動(dòng)化應(yīng)用,2022(06):46-48.[2]黃聰.鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)智能綜合分析系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字通信世界,2022(06):67-69.[3]李強(qiáng).鐵路信號(hào)設(shè)備集中診